BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Simulasi Sistem PLTS
PLTS akan dibangun pada bangunan komersial berupa Kafe Coffee Toffee di daerah Klampis Surabaya. Untuk melakukan simulasi sistem PLTS, terlebih dahulu dilakukan perhitungan jumlah komponen modul PV dan inverter yang digunakan. Pada penelitian ini kapasitas yang akan dibangun adalah 21 kWp dengan menggunakan modul PV tipe monokristal dan polikristal masing-masing berkapasitas @250 Wp dan inverter dengan kapasitas 20 kW. Sebelum melakukan simulasi desain sistem PLTS,terlebih dahulu menghitung jumlah modul dan inverter yang dibutuhkan. Modul yang dirangkai seri dan parallel jumlahnya juga diperhitungkan.
4.1.1 Hasil Simulasi Modul Polikristal
Perhitungan yang sudah dilakukan kemudian dijadikan acuan dalam melakukan simulasi dengan menggunakan perangkat lunak PVSyst. Hasil simulasi berupa energi listrik yang dihasilkan setiap bulannya berdasarkan data iradiasi yang dimasukkan ke dalam perangkat lunak PVSyst. Hasil simulasi PVSyst dengan modul berasal dari Cina adalah sebagai berikut.
Gambar 4.2 Polikristal Cina dengan sudut kemiringan 15o
Gambar 4.3 Polikristal Cina dengan sudut kemiringan 20o Berdasarkan hasil simulasi perangkat lunak PVSyst dengan menggunakan modul tipe polikristal produk Cina, didapatkan hasil energi listrik sebesar 31.13 MWh/tahun variasi sudut kemiringan 10o, 31.14 MWh/tahun untuk variasi sudut kemiringan 15o, dan 30.97 MWh/tahun untuk variasi sudut kemiringan 20o. Dengan rata-rata rasio performansi untuk modul polikristal Cina sebesar 78.8%. Dari ketiga variabel sudut kemiringan modul, sistem akan menghasilkan energi listrik
33
tertinggi pada bulan April dan terendah pada bulan Desember. Pada sudut kemiringan 100 dihasilkan energi listrik sebesar 3580 kWh pada bulan April dan 1709 kWh pada bulan Desember. Pada sudut kemiringan 15o dihasilkan energi listrik sebesar 3628 kWh pada bulan April dan 1648 kWh pada bulan Desember. Sedangkan pada sudut kemiringan 20o dihasilkan energi listrik pada bulan April sebesar 3654 kWh dan pada bulan Desember sebesar 1576 kWh. Dari ketiga sistem yang telah didesain, sistem akan mengalami system losses dan array losses yang berbeda-beda. Modul dengan sudut kemiringan 10o masing-masing memiliki nilai system losses dan array losses sebesar 0.98 kWh/kWp/hari dan 0.11 kWh/kWp/hari, begitu juga dengan modul dengan sudut kemiringan 15o. Sedangkan modul dengan sudut kemiringan 20o masing-masing memiliki nilai systemlosses dan array losses sebesar 0.97 kWh/kWp/hari dan 0.11 kWh/kWp/hari. Nilai losses yang terbesar disebabkan oleh kenaikan suhu permukaan pada modul.
Hasil simulasi dengan menggunakan modul PV polikristal berasal dari Indonesia telah dilakukan. Modul yang digunakan berkapasitas 250 Wp. Hasil simulasi dengan perangkat lunak PVSyst adalah sebagai berikut.
Gambar 4.5 Polikristal Indonesia dengan sudut kemiringan 15o
Gambar 4.6 Polikristal Indonesia dengan sudut kemiringan 20o Simulasi dengan modul polikristal berasal dari Indonesia didapatkan hasil energi listrik per tahun yaitu sebesar 31.56 MWh dengan sudut kemiringan modul 10o, 31.58 MWh apabila menggunakan sudut kemiringan 15o, dan pada sudut kemiringan 20o sebesar 31.40 MWh. Rasio performansi yang dimiliki oleh modul berasal dari Indonesia yaitu sebesar 79.9%, lebih besar apabila dibandingkan dengan modul berasal dari Cina. Dengan produksi energi tertinggi pada bulan April dan terendah pada bulan Desember. Dari ketiga sistem yang telah didesain, sistem
35
dengan menggunakan modul berasal dari Indonesia mengalami system losses dan array losses yang sama. Losses yang terjadi pada array system sebesar 0.92 kWh/kWp/hari dan 0.11 kWh/kWp/hari losses pada sistem. Besarnya losses yang terjadi disebabkan oleh kenaikan suhu permukaan modul sebesar -10.6% dan efisiensi inverter sebesar -2.4%.
Gambar 4.7 Polikristal Jerman dengan sudut kemiringan 10o
Gambar 4.9 Polikristal Jerman dengan sudut kemiringan 20o Berdasarkan hasil simulasi perangkat lunak PVSyst dengan menggunakan modul tipe polikristal berasal dari Jerman, didapatkan hasil energi listrik sebesar 31.22 MWh/tahun variasi sudut kemiringan 10o, 31.24 MWh/tahun untuk variasi sudut kemiringan 15o, dan 31.07 MWh/tahun untuk variasi sudut kemiringan 20o. Dengan rata-rata rasio performansi untuk modul polikristal Cina sebesar 79.1%. Dari ketiga variabel sudut kemiringan modul, sistem akan menghasilkan energi listrik tertinggi pada bulan April dan terendah pada bulan Desember. Pada sudut kemiringan 100 dihasilkan energi listrik sebesar 3592 kWh pada bulan April dan 1714 kWh pada bulan Desember. Pada sudut kemiringan 15o dihasilkan energi listrik sebesar 3640 kWh pada bulan April dan 1652 kWh pada bulan Desember. Sedangkan pada sudut kemiringan 20o dihasilkan energi listrik pada bulan April sebesar 3667 kWh dan pada bulan Desember sebesar 1580 kWh. Dari ketiga sistem yang telah didesain, sistem akan mengalami system losses dan array losses yang berbeda-beda. Modul dengan sudut kemiringan 10o masing-masing memiliki nilai system losses dan array losses sebesar 0.97 kWh/kWp/hari dan 0.11 kWh/kWp/hari, begitu juga dengan modul dengan sudut kemiringan 15o. Sedangkan modul dengan sudut kemiringan 20o masing-masing memiliki nilai systemlosses dan array losses sebesar 0.96 kWh/kWp/hari dan 0.11
37
kWh/kWp/hari. Nilai losses yang terbesar disebabkan oleh kenaikan suhu permukaan pada modul yaitu sebesar -11.3%.
4.1.2 Hasil Simulasi Modul Monokristal
Perhitungan selanjutnya dengan menggunakan modul tipe monokristal. Hasil simulasi menggunakan perangkat lunak PVSyst dengan modul berasal dari Cina adalah sebagai berikut.
Gambar 4.10 Monokristal Cina dengan sudut kemiringan 10o
Gambar 4.12 Monokristal Cina dengan sudut kemiringan 20o Berdasarkan hasil simulasi perangkat lunak PVSyst dengan menggunakan modul tipe monokristal berasal dari Cina, didapatkan hasil energi listrik sebesar 30.68 MWh/tahun variasi sudut kemiringan 10o, 30.69 MWh/tahun untuk variasi sudut kemiringan 15o, dan 30.53 MWh/tahun untuk variasi sudut kemiringan 20o. Dengan rata-rata rasio performansi untuk modul polikristal Cina sebesar 77.7%. Dari ketiga variabel sudut kemiringan modul, sistem akan menghasilkan energi listrik tertinggi pada bulan April dan terendah pada bulan Desember. Pada sudut kemiringan 100 dihasilkan energi listrik sebesar 3546 kWh pada bulan April dan 1676 kWh pada bulan Desember. Pada sudut kemiringan 15o dihasilkan energi listrik sebesar 3595 kWh pada bulan April dan 1615 kWh pada bulan Desember. Sedangkan pada sudut kemiringan 20o dihasilkan energi listrik pada bulan April sebesar 3622 kWh dan pada bulan Desember sebesar 1544 kWh. Dari ketiga sistem yang telah didesain, sistem akan mengalami system losses dan array losses yang berbeda-beda. Modul dengan sudut kemiringan 10o masing-masing memiliki nilai system losses dan array losses sebesar 1.04 kWh/kWp/hari dan 0.11 kWh/kWp/hari, begitu juga dengan modul dengan sudut kemiringan 15o. Sedangkan modul dengan sudut kemiringan 20o masing-masing memiliki nilai systemlosses dan array losses sebesar 1.03 kWh/kWp/hari dan 0.11
39
kWh/kWp/hari. Nilai losses yang terbesar disebabkan oleh kenaikan suhu permukaan pada modul yaitu sebesar -11.7% dengan efisiensi pada saat kondisi standar pengujian pada 25oC yaitu 15.38%
Gambar 4.13 Monokristal Indonesia sudut kemiringan 10o
Gambar 4.15 Monokristal Indonesia sudut kemiringan 20o Simulasi dengan modul polikristal berasal dari Indonesia didapatkan hasil energi listrik per tahun yaitu sebesar 31.19 MWh dengan sudut kemiringan modul 10o, 31.20 MWh apabila menggunakan sudut kemiringan 15o, dan pada sudut kemiringan 20o sebesar 31.03 MWh. Rasio performansi yang dimiliki oleh modul berasal dari Indonesia yaitu sebesar 79%, lebih besar apabila dibandingkan dengan modul berasal dari Cina. Dengan produksi energi tertinggi pada bulan April dan terendah pada bulan Desember. Pada sudut kemiringan 100 dihasilkan energi listrik sebesar 3584 kWh pada bulan April dan 1714 kWh pada bulan Desember. Pada sudut kemiringan 15o dihasilkan energi listrik sebesar 3632 kWh pada bulan April dan 1652 kWh pada bulan Desember. Dari ketiga sistem yang telah didesain, sistem dengan menggunakan modul berasal dari Indonesia mengalami system losses dan array losses yang sama. Losses yang terjadi pada array system sebesar 0.97 kWh/kWp/hari dan 0.11 kWh/kWp/hari losses pada sistem. Besarnya losses yang terjadi disebabkan oleh kenaikan suhu permukaan modul sebesar -11.6% dan efisiensi inverter sebesar -2.4%. Pada saat Standart Test Conditions (STC) sistem memiliki efisiensi sebesar 15.47%.
41
Gambar 4.16 Monokristal Jerman sudut kemiringan 10o
Gambar 4.18 Monokristal Jerman sudut kemiringan 20o Berdasarkan hasil simulasi perangkat lunak PVSyst dengan menggunakan modul tipe monokristal berasal dari Jerman, didapatkan hasil energi listrik sebesar 31.19 MWh/tahun variasi sudut kemiringan 10o, 31.20 MWh/tahun untuk variasi sudut kemiringan 15o, dan 31.03 MWh/tahun untuk variasi sudut kemiringan 20o. Dengan rata-rata rasio performansi untuk modul polikristal Cina sebesar 79.8%. Dari ketiga variabel sudut kemiringan modul, sistem akan menghasilkan energi listrik tertinggi pada bulan April dan terendah pada bulan Desember. Pada sudut kemiringan 100 dihasilkan energi listrik sebesar 3643 kWh pada bulan April dan 1725 kWh pada bulan Desember. Pada sudut kemiringan 15o dihasilkan energi listrik sebesar 3693 kWh pada bulan April dan 1662 kWh pada bulan Desember. Sedangkan pada sudut kemiringan 20o dihasilkan energi listrik pada bulan April sebesar 3720 kWh dan pada bulan Desember sebesar 1589 kWh. Dari ketiga sistem yang telah didesain, sistem akan mengalami system losses dan array losses yang berbeda-beda. Modul dengan sudut kemiringan 10o masing-masing memiliki nilai system losses dan array losses sebesar 0.93 kWh/kWp/hari dan 0.11 kWh/kWp/hari, begitu juga dengan modul dengan sudut kemiringan 15o. Sedangkan modul dengan sudut kemiringan 20o masing-masing memiliki nilai systemlosses dan array losses sebesar 0.92 kWh/kWp/hari dan 0.11